Page 46 - 《橡塑智造与节能环保》2025年8月

节能环保新技术与产品

迈向零废橡胶生产目标

章羽 编译
( 全国橡塑机械信息中心， 北京 100143）

大多数橡胶制品都是通过硫化工艺制成的，该 适合进行再硫化。相比之下，未硫化橡胶由长链柔性

工艺涉及在规定温度下加入少量硫（或等效的交联 分子构成，易于混炼、加工和硫化。因此，通过橡胶
剂），以在广泛的温度范围内稳定聚合物链。这一发 回收和脱硫化工艺，可以将CR转化为二次聚合物材
现由查尔斯·固特异于1844年提出，最初仅适用于聚合 料，即回收橡胶、脱硫化橡胶或再生橡胶，进而用于
物链或主链中含有双键（天然元素之间的双键）的聚 生产各类橡胶制品。
合物链。可硫化材料包括天然橡胶（NR）和异戊二烯 再生利用过程采用再生剂、强力机械作用及热处
（与NR相当的合成橡胶）；然而，其范围扩展得更为 理；而脱硫化则涉及化学脱硫化剂、反应介质（如溶
广泛，因为每个聚合物在高于其玻璃转化温度（即橡 剂）及有时需采用高温处理。生产橡胶颗粒的方法包
胶变得脆化的温度）时都会呈现弹性体特性。由于弹 括以下几种：
性体状态不稳定，链段在静态或动态载荷下会相互滑 低温处理：不含钢、塑料和纤维的废橡胶碎片采

动，导致蠕变或应力松弛，因此化学交联为网络结构 用液氮进行冷冻，随后转移至球磨机，在约-80 ℃的低
提供了大多数实际应用所需的稳定性。 温下进行粒度减小处理。颗粒的粒度分布取决于冷冻
时间和低温研磨过程中使用的筛网尺寸。该工艺生产
1 橡胶与环境 的CR典型粒度范围为1/4英寸至100目。CR粒度越小，
全球天然橡胶和合成橡胶产品的产量正在持续 成本越高。由于研磨过程中系统内不产生热量，因此
攀升。其中，70%的天然橡胶和合成橡胶主要用于轮 由热引起的橡胶降解程度极低。
胎制造行业，特别是卡车和非公路用轮胎（OTR）中 常温干磨：不含钢、塑料和纤维的废橡胶颗粒被
的天然橡胶含量相对较高，而乘用车轮胎中的含量则 研磨至所需粒度。研磨过程会产生热量，导致聚合物

较低。自2017年以来，全球每天有超过10亿辆乘用 降解，并在聚合物主链上形成悬垂基团。通过干式环
车上路行驶，预计到2035年，这一数字将翻一番。因 境研磨获得的CR颗粒尺寸范围为10~30目，通常呈现
此，废旧轮胎的数量（在西方国家平均每人每年产生 粗糙纹理和切割表面。生产的CR可用于制造新的机械
一个）将呈指数级逐年增长。由于这些材料在生物降 产品、垫子、绝缘板和建筑材料。
解、水解或自然分解过程中难以回归生态系统，其结 湿法环境（精细研磨或微粉研磨）：该工艺与干
构和物理特性将对环境造成显著的负面影响。 法环境研磨相似，只是使用液体（通常为水）。将 CR
（10~20 目）与水混合形成浆料，然后进一步研磨至
2 橡胶回收 细粒度。该工艺可生产细粉（200~500目），使人们能
解决废橡胶引发的环境污染问题是橡胶行业当前 够轻松制造出由一致且清洁的CR制成的挤出物和压延
面临的重大挑战。若废橡胶未能得到妥善处理，这一 片材。

问题将愈发严重。废橡胶可以被研磨成细小颗粒或颗 脱硫和再生均旨在从废橡胶中回收可再利用的橡
粒状物质，这类物质被称为橡胶颗粒（CR）。通常情 胶，但前者优于后者，因为回收的橡胶质量更好，其
况下，CR由于含有过多的交联结构而表现出刚性，不

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